塗料製造工程

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塗料製造工程 第1章 塗料の製造プロセス 一、塗料の基本構成 成分　樹脂　顔料　溶剤　添加剤 二、製造プロセス：予備分散──研磨──混合調整──着色──検査──濾過・充填 三、製造工程図 備考：QC1は原材料；QC2は工程検査です；QC3は完成品検査であり、項目は次の通りです。番号、品質問題、主な原因、解決策、予防措置です。

5　色粉が再び粗くなる（細度の問題）
1．洗浄液を加えた後すぐにかき混ぜないか、洗浄液の量が多すぎる
2．追加した後すぐにかき混ぜない
3．保管中に粘度が上がり再び粗くなる
再粉砕
1．作業手順を厳守し、出荷前、洗浄後、追加後の3つの細度検査ポイントをしっかり管理する
2．色粉の在庫を管理し、保管期間をできるだけ短くする
3．技術部門が在庫の色粉を定期的に再検査する

6　色塗料の細度が基準を満たさない（細度の問題）
1．色粉または塗料の細度が基準を満たさず、調色前に検査を怠ったり誤ったりする
2．希釈方法が適切でなく、かき混ぜながらゆっくりと加えないために顔料が析出する
3．塗料の種類を間違えたり、異なる色粉に含まれる塗料が異なるため、樹脂の混和性が悪く細度が基準を満たさない
4．作業用タンクが清潔でなかったり、他の補助材料によって不純物が混入する
1．顧客が受け入れ可能な場合は、そのまま出荷する
2．受け入れ不可能な場合は、再粉砕するか、フラッシュペイントとして使用する
3．樹脂の混和性が悪い場合は、実験を行った上で適切な溶剤を加えて混和性を改善する
1．材料を投入する前に、必ず色粉と塗料の細度を確認する
2．丁寧に操作し、不純物の混入や析出を避ける
3．配合を適切にし、混和性も考慮する

Ⅱ　塗料製造設備
色塗料の製造工程は以下の通りです：予備分散－粉砕－調色・配合－濾過・包装
ここでは、色塗料の製造工程に基づいて、その製造設備について説明します。 第1章 予分散装置 予分散により、顔料と一部の塗料が混合され、顔料ペーストの半製品ができあがる。それは色剤製造の第一工程です。目的：①顔料を均一に混ぜる；②顔料を部分的に湿らせる；③まず、大きな顔料の集合体を破壊する。属は混合を主とし、部分的に分散させる役割を果たし、次の研磨工程の準備を行う。予分散効果の良し悪しは、研磨分散の品質と効率に直接的な影響を与えます。使用される主な装置は高速分散機です。 高速分散機は分散装置として使用されるだけでなく、色塗料の製造装置としても利用できます。例えば、色塗料に使用される顔料が容易に分散するタイプの場合や、色塗料の粒度に高い要求がない場合には、高速分散機を直接使って色塗料を製造することができます。 その構造は図2-1を参照。（据え付け型高速分散機用）本体、駆動装置、主軸、インペラで構成される。 図2-1　据え置き型高速分散機の外観図　本体には油圧式の昇降・回転装置が搭載されており、昇降はギアオイルポンプから供給される圧力油によって行われ、下降時は自重による。下降速度はストロークスロットルバルブによって制御される。回転装置によりヘッドを360°回転させることができ、回転後はハンドルでロックして位置を固定する。駆動装置はモーターがVベルトで駆動し、モーターは3速または2速、あるいはベルト式無段変速、インバータ制御などが可能です。回転数は数百回転/分から1万回転/分以上までで、出力は数十キロワットから百キロワット程度まで様々です。 高速分散機の重要な部品は、図2-2に示すような鋸歯円盤式インペラです。 図2-2 高速分散機のインペラーの模式図 インペラーの直径は撹拌槽のサイズと直接的な関係があり、経験データによると、撹拌槽の直径がφ=2.8—4.0D（D：インペラー直径）の場合に分散効果が最も理想的である。 インペラーの高速回転により、塗料スラリーが回転する環状流を形成し、非常に大きな渦が生じる。インペラーの端から2.5～5cmの位置に乱流領域が形成され、この領域では顔料粒子が強いせん断力と衝撃を受けることで、すばやく塗料スラリー中に分散する。 インペラの回転速度が、インペラの円周速度として約20m/sに達すると、満足のいく分散効果が得られる。高すぎると、塗料が飛び散り、動力消費が増加します。Vmax=20–30m/s。 分散機の設置方法には、シンクライアントタイプがあり、缶の洗浄作業に適しています。もう一つはラック上に設置するタイプで、1台の分散機で複数の固定タンクを利用できます。 現段階では、高速分散機には多くの改良型製品が登場しており、それぞれに特長があるため、分散機の利用範囲がさらに広がっている。例：二軸二インペラー型高速分散機、図2-3を参照；二速高速分散機（二軸単インペラ分散機、二軸二速撹拌機）など。 図2-3 二軸二羽根車式高速分散機　第2章　研磨分散装置　研磨装置は塗料製造における主要な装置であり、基本的な形式は2種類に分けられる。一つはサンドミルやボールミルのように研磨媒体を使用するタイプ、もう一つは三ロール機やシングルロール機のように研磨媒体を使用せず、摩擦力によって分散を行うタイプである。 研磨媒体を備えた装置は、研磨媒体（ガラスビーズ、**、小石など）が衝撃を受けたり互いに転がったり滑ったりする際に生じる衝撃力とせん断力によって研磨・分散を行う。通常、流動性が良く中・低粘度の塗料スラリーの製造に使用され、生産量が多く、分散効率も高い。研磨媒体を使用しない研磨分散装置で、粘度が非常に高く、ペースト状の物質の製造にも利用できる。ここでは、立型サンドミルと三ローラーミルについてそれぞれ紹介します。 第1節 立式サンドミル　その外形構造は図2-4の通りで、機体、主電動機、伝動部品、筒体、分散器、給材システム、および電気操作システムから構成されている。 図2—4 立式サンドミルの構造図 1—材料・砂の排出口；2—冷却水入口；3—給料管；4—無段変速機；5—送液ポンプ；6—速度調整ハンドル； 7—操作ボタンパネル；8—分散器；9—遠心クラッチ；10—ベアリングホルダー；11—ふるい網；12—簡体　動作原理は図2-5を参照。事前に分散された塗料ペーストが給送ポンプによって底部から供給され、流量は調整可能である。底弁8は特殊な逆止弁で、ポンプの停止後にガラスビーズが逆流するのを防ぐ役割を果たす。塗料を供給した後、サンドミルを起動し、分散軸が分散ディスク5を高速で回転させる。分散ディスクの外縁の円周速度は約10m/sに達し（分散軸の回転速度は600～1500rpm）、。分散ディスクの周辺にあるラッカー液とガラスビーズは、粘度による抵抗を受けて分散ディスクと共に回転し、サンドミルの筒壁に投げ出され、再び中心部に戻ります。その結果、顔料粒子はせん断力や衝撃を受けてラッカー液内に分散します。分散されたラッカーペーストはふるいを通って出口から溢れ出し、ガラスビーズはふるいによって遮断される。 図2—5 通常のサンドミルの原理図 1—水ジャケット；2—2つの分散ディスクの間に挟まれた塗料ペーストの典型的な流動形態（二重円環状の回転研磨作用）：3—ふるい網； 4—分散後のラッカーペースト出口；5—分散ディスク：6--塗料ペーストと研磨媒体の混合物：7—バランスホイール；8—底弁；9—プレミックスペイントスラリー入口 ペイントスラリーを1回分散しても所定の細かさに達しない場合は、合格するまで再度サンドミルで研磨することができる。数台（2～5台）のサンドグラインダーを直列に使用することもできます。サンドペーパーを使用すれば、約20μmまで到達可能です。 ガラスビーズの直径は1～3mmで、摩耗により定期的に洗浄・ふるい分け・補充する必要があります。 サンドミルは運転中に摩擦によって大量の熱が発生するため、シリンダーの外側にジャケットを設け、冷却水で冷却します。 実験室用サンドミルは一般的に